CN112817295A - 一种飞机管理系统的试验系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种飞机管理系统的试验系统及方法，属于航空工程试验测试领域。该系统包括：接口测试设备1、总线耦合器5、总线监控设备6、总线分析仪7、机载交联设备8、网络接口耦合器9、飞机模型仿真设备10、座舱操纵系统11、可视化设备12；该试验测试系统以飞机管理系统计算机2、飞行控制系统3、机电控制系统4为试验对象，进行飞机管理系统测试中的节点通讯、模态切换、余度管理及控制策略相关功能的仿真，并通过可视化设备对试验中各项操作进行引导，实现试验的规范化操作，提高试验效率。

Description

一种飞机管理系统的试验系统及方法

技术领域

本发明涉及一种飞机管理系统的试验系统及方法，属于航空工程试验测试领域。

背景技术

飞机管理系统是在航空电子、机电控制系统以及各子系统的高度综合控制的基础上产生的重要功能系统，包含了飞机从启动、滑跑、起飞、全包线飞行、着陆到关闭各阶段所需要的所有功能部件。通过将传统上分立式的飞行控制系统、发动机控制系统和机电控制系统，通过控制、能量、物理及功能等方面的综合，形成一个综合化系统，实现资源共享、协调工作、统一控制，达到提高系统整体性能的最终效果。

飞机管理系统将采集的飞控、机电信息和航电交联系统通过飞机管理系统总线传输到飞机管理系统，在硬件支持的基础上，通过机载操作系统完成信息在分区间的传输和管理，同时在应用层面完成系统的余度管理策略设计保证系统的安全性、可靠性和实时性，并将解算指令按照各系统的周期通过飞机管理系统总线发送到二级控制实现系统的闭环控制。

在飞机管理系统的设计研制中，需要开展各种不同的试验，包括飞机管理系统计算机部件试验、飞机管理系统的综合试验、飞机管理系统的铁鸟集成试验、飞机管理系统的机上地面试验等。在飞机管理系统计算机部件试验时，按照测试要求和计算机性能指标，通过接口测试设备进行飞机管理系统计算机符合性试验；在飞机管理系统的综合试验时，为了完成对飞机管理系统的功能测试和验证，在仿真环境模拟真实飞机的传感器、大气机、惯导、飞行参数故障等飞机管理系统所需要的输入激励，并基于各交互设备间的交联关系，通过座舱操纵系统给定输入指令，经过飞机模型仿真、机载交联设备等后，与飞机管理系统计算机进行交互，验证飞机管理系统节点通讯、模态切换、余度管理及控制策略等相关功能的正确性和处理速度。

通过试验，可以验证系统设计、扩展功能模型，并对系统的工作机理进一步认识。然而，现有的公开资料表明，暂无详细的飞机管理系统试验系统及其方法，单独地测试飞机管理系统计算机、总线接口耦合器等各设备将导致测试复杂、繁琐、效率低下，且容易出现测试遗漏项。

因此，开展飞机管理系统的试验系统及其方法研究是十分必要的，将帮助设计师高效地完成飞机管理系统试验。

发明内容

本发明的目的是：是设计一种飞机管理系统的试验系统及其方法，以可视化的形式对飞机管理系统试验现场中各种操作进行引导，实现试验的规范化操作，提高试验效率。

技术方案：

一种飞机管理系统的试验系统，包括：接口测试设备1、总线耦合器5、总线监控设备6、总线分析仪7、机载交联设备8、网络接口耦合器9、飞机模型仿真设备10、座舱操纵系统11、可视化设备12；该试验测试系统以飞机管理系统计算机2、飞行控制系统3、机电控制系统4为试验对象，进行飞机管理系统测试中的节点通讯、模态切换、余度管理及控制策略相关功能的仿真，并通过可视化设备对试验中各项操作进行引导；

其中，飞机管理系统计算机2通过总线耦合器5与机载交联设备8通信连接；机载交联设备8通过网络接口耦合器9与飞机模型仿真设备10通信连接；飞机模型仿真设备10分别与座舱操纵系统11、可视化设备12通信连接；飞机管理系统计算机2还分别与接口测试设备1、飞行控制系统3、机电控制系统4通信连接；总线耦合器5还分别与总线监控设备6、总线分析仪7通信连接；

接口测试设备1以测试飞机管理系统计算机2、飞行控制系统3、机电控制系统4为主，飞机管理系统计算机2具有开发/调试接口；

总线接口耦合器5以在飞机管理系统计算机2、总线监控设备6、机载交联设备8间建立数据通信连接为目标，构建数据通信媒介；

总线监控设备6对总线接口耦合器5中1394B总线进行数据监控，监控到的总线数据用于重要数据备份或者故障数据分析；

总线分析仪7根据总线监控设备6监控到的总线数据测试1394总线，给出表征总线上信号质量各种参数的报告，完成总线的协议完整性和适应性测试，分析仪测试内容包括波特率、眼图、误码率、差分阻抗、上升电平、下降电平；

机载交联设备8用来模拟飞控/机电二级控制器和航电仿真节点，飞控/机电二级控制器包括飞行员接口单元、远程接口单元、作动器控制器，航电仿真节点包括大气机接口；

网络接口耦合器9以在机载交联设备8、飞机模型仿真设备10间建立数据通信连接为目标，构建数据通信媒介。

飞机模型仿真设备10开发飞机的传感器系统对应的软件组件模块实现对应的相应功能的仿真；

座舱操纵系统11按照飞机管理系统测试需要，由试验人员调用座舱操纵系统的仿真模型，执行仿真算法，完成座舱操纵指令的输入仿真，将该输入作为飞机模型仿真系统的一个输入；

可视化设备12以规范化的流程引导试验人员完成飞机管理系统的试验，用可视化的方法指示试验人员按压操作按钮或者旋转开关旋钮，进行各种参数的设置，以及相关指令的输入，将该输入和设置作为飞机模型仿真系统的另一个输入；

飞机管理系统计算机2是飞行控制系统和机电控制系统的物理载体。

进一步的，飞行控制系统由飞机管理系统计算机作为硬件载体实现分级分层控制；飞行控制系统接收输入指令后，进行内部逻辑解算，再将相关执行信号通过各远程节点发送给飞机模型仿真，进行飞机运动方程的解算，并将飞机此时的状态通过可视化设备进行实时显示。

进一步的，机电控制系统4由飞机管理系统计算机作为硬件载体实现分级分层控制；机电控制系统接收输入指令后，进行内部逻辑解算，再将相关执行信号通过各远程节点发送给二级控制器实现系统的闭环控制，并将飞机当前的状态通过可视化设备进行实时显示。

进一步的，机载交联设备8包括：飞行员接口单元、远程接口单元、作动器控制器单元、大气机单元和电源模块；

飞行员接口单元采集飞控系统在座舱内的信号和角速率陀螺、加速度计的传感器信号，通过1394B总线传递给飞机管理系统计算机，经飞机管理系统计算机处理后，再传递给作动器进行驱动，控制相关舵面或阀门；

远程接口单元采集分布在机上各个位置的机电系统的各传感器的传感器信号，通过1394B总线传递给飞机管理系统计算机2，经飞机管理系统计算机2处理后，再传递给机电控制系统4；

大气机单元靠压力传感器、温度传感器、迎角传感器和侧滑角传感器得到原始参数，再把这些参数通过输入接口传递到相应的机载交联设备8上去，得出飞机的当前飞行数据和外部飞行环境的各项参数和数据；这些参数和数据将提供可视化设备12进行指示或显示，也供给交联的飞机管理系统计算机2使用；

作动器控制器单元用于人为注入电源故障，进行误操作指令仿真；

电源模块模拟机上电源，用于飞机管理系统的各机载设备供电，并可人为注入电源故障，进行仿真。

进一步的，飞机模型仿真设备包括：仿真模型库及组件模块、控制算法库及组件模块、大气数据系统组件模块、惯导系统组件模块、无线电高度表组件模块；

其中，仿真模型库及组件模块完成仿真模型库的建立、维护、更新、管理，便于对模型库中各仿真模型的调用执行；

控制算法库及组件模块完成控制算法库的建立、维护、更新、管理，便于对算法库中各控制算法的调用执行；

大气数据系统组件模块按照飞机管理系统测试需要，从仿真模型库及组件模块中调用大气数据系统仿真模型，执行控制算法库中的仿真算法，完成压力传感器、温度传感器、迎角传感器和侧滑角传感器的仿真；

惯导系统组件模块按照飞机管理系统测试需要，调用仿真模型库中的惯导系统仿真模型，执行控制算法库中的仿真算法，完成惯导系统状态参数的仿真；

无线电高度表组件模块按照飞机管理系统测试需要，调用仿真模型库中的无线电高度表仿真模型，执行控制算法库中的仿真算法，完成无线电高度表状态参数的仿真。

提出一种飞机管理系统的试验方法，包括：

接收试验需要的某项飞机管理系统综合功能执行指令；

接收试验人员输入的飞机模拟飞行高度；

响应于该指令，在模拟飞机飞行过程中进行该项飞机管理系统综合功能仿真试验。

进一步的，所述方法还包括：

根据仿真试验结果，在可视化环境内飞机管理系统操纵装置的界面显示。

进一步的，飞机管理系统综合功能包括：空速辅助、低能量告警、突防控制、重心控制功能。

本发明的优点和有益效果是：

1规范化、标准化、流程化的操作方式，辅以简洁、醒目的条目化形式，显示仿真的操作流程、操作方式和参数设置，引导试验人员快速、有效地按照试验要求进行仿真操作，提高了试验效率，缩短了试验周期，减少了试验费用；

2良好的功能可扩展性、模型可裁剪性和设备可复用性，各测试仿真单元采用模块化的组合设计，试验人员可以根据需要选择组件模块，实现系统的便携式组合。

3收益显著，本试验系统及其方法在某型号中得到应用，根据飞机管理系统测试需要，高效地完成了飞机管理系统相关试验，为其机上应用奠定了技术基础。

附图说明

图1为本发明的组成结构图；

图2为本发明一个实施例原理图说明了一种飞机管理系统的试验系统的原理图。

图3为本发明试验测试方法的一个实施流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细描述：

本发明提供一种飞机管理系统的试验系统，该系统包括接口测试设备、总线耦合器、总线监控设备、总线分析仪、机载交联设备、网络接口耦合器、飞机模型仿真、座舱操纵系统、可视化设备；以飞机管理系统计算机、飞行控制系统、机电控制系统为试验对象，进行飞机管理系统测试中的节点通讯、模态切换、余度管理及控制策略等相关功能的仿真，并通过可视化环境对试验中各项操作进行引导，实现试验的规范化操作，提高试验效率。

接口测试设备以测试飞机管理系统计算机、飞行控制系统、机电控制系统为主，飞机管理系统计算机具有开发/调试接口，包括调试通讯总线和调试支持信号。

总线接口耦合器以在飞机管理系统计算机、机载交联设备、总线监控设备间建立数据通信连接为目标，由总线接口板卡、远程通信中继器、线缆耦合器模块组成，构建数据通信媒介。

总线监控设备对1394B总线进行数据监控，监控的总线数据可用于重要数据备份或者故障数据分析。

总线分析仪能方便地测试1394B总线，并能直接给出表征总线上信号质量各种参数的报告，完成总线的协议完整性和适应性测试，分析仪测试内容包括波特率、眼图、误码率、差分阻抗、上升电平、下降电平等。

机载交联设备以工控机为硬件设备载体，以3节点的仿真子卡为通信接口，用来模拟飞控/机电二级控制器和航电仿真节点，飞控/机电二级控制器包括飞行员接口单元、远程接口单元、作动器控制器等，航电仿真节点包括大气机接口等。

网络接口耦合器以在机载交联设备、飞机模型仿真间建立数据通信连接为目标，由网络接口板卡、网络线缆、交换机模块组成，构建数据通信媒介。

飞机模型仿真配备功能完全、工作可靠的检测应用软件，提供仿真模型库及组件模块、控制算法库及组件模块、大气数据系统组件模块、惯导系统组件模块、无线电高度表组件模块，开发专门的软件组件模块实现对应的仿真功能。

座舱操纵系统按照飞机管理系统测试需要，由试验人员调用座舱操纵系统的仿真模型，执行仿真算法，完成座舱操纵指令的输入仿真。

可视化环境以规范化的流程引导试验人员完成试验，用可视化的方法指示试验人员按压操作开关按钮或者旋转旋钮，进行各种参数的设置，以及相关指令的输入。

飞机管理系统计算机是飞行控制系统和机电控制系统的物理载体。在每个飞机管理系统计算机下，挂载3路数据总线，每路均采用200MB/s的1394B总线，分别挂接远程接口单元、飞行员接口单元、作动器控制单元等仿真设备。

飞行控制系统由电传飞行控制、自动飞行控制、高升力飞行控制三个模块组成，由飞机管理系统计算机作为硬件载体实现分级分层控制。

机电控制系统由燃油控制、液压控制、环境控制等模块组成，由飞机管理系统计算机作为硬件载体实现分级分层控制。

本发明提供一种飞机管理系统的试验系统，如图1所示，由接口测试设备1、总线耦合器5、总线监控设备6、总线分析仪7、机载交联设备8、网络接口耦合器9、飞机模型仿真10、座舱操纵系统11、可视化环境12组成的试验测试系统，以飞机管理系统计算机2、飞行控制系统3、机电控制系统4为试验对象，进行飞机管理系统测试中的节点通讯、模态切换、余度管理及控制策略等相关功能的仿真，并通过可视化环境对试验中各项操作进行引导，实现试验的规范化操作，提高试验效率。

接口测试设备1以测试飞机管理系统计算机2、飞行控制系统3、机电控制系统4为主，飞机管理系统计算机2具有开发/调试接口，开发/调试接口包括调试通讯总线和调试支持信号，所有开发/调试接口均在飞机管理系统计算机2的CM2模块上。开发/调试的通讯总线以1394B总线为主，RS-422总线为备用调试接口。

总线接口耦合器5以在飞机管理系统计算机2、总线监控设备6、机载交联设备8间建立数据通信连接为目标，由总线接口板卡、远程通信中继器、线缆耦合器模块组成，构建数据通信媒介；

飞机管理系统采用1394B总线作为系统主总线，可同时提供等时和异步数据传输方式。当采用异步模式传送数据时，传输的数据是非连续性的，反应时间较灵敏，总线根据不同设备的实际需要分配相应的带宽。在异步传输模式下，信息的传送可以被中断；而在同步传输模式下，数据将在不受任何中断和干扰的情况下实现连续传送。

总线监控设备6对1394B总线系统进行数据监控，监控的总线数据可用于重要数据备份或者故障数据分析。总线引入监控设备进行实时数据监控，这种监控方式可以真实地反映系统中的通信情况，同时不影响总线系统中其他节点的正常通信；

总线监控设备6可以完全监控系统中实时传输的数据，也可以选取其中重要的数据进行监控和存储，以便后续进行分析，监控设备挂接到线缆上，有专用的数据通信通道，从而与其余设备相区分。

总线分析仪7能方便地测试1394B总线，并能直接给出表征总线上信号质量各种参数的报告，完成总线的协议完整性和适应性测试，分析仪测试内容包括波特率、眼图、误码率、差分阻抗、上升电平、下降电平等；

波特率体现了数据总线的传输速率，是用户关心的要点之一；眼图体现了数字信号整体特征，是高速互联系统信号完整性分析的核心；误码率直接反应了一定置信度下信号传输的误码概率；差分对阻抗的连续性，影响信号传输过程中的反射程度，影响信号质量的好坏；插入损耗表征信号的衰减程度，插入损耗越小，同幅度衰减情况下传输距离越长；传输线之间分布电容的存在会影响信号的传输质量，差分电容越小，对信号传输的影响越小。

机载交联设备8以工控机为硬件设备载体，以3节点的仿真子卡为通信接口，用来模拟飞控/机电二级控制器和航电仿真节点，飞控/机电二级控制器包括飞行员接口单元、远程接口单元、作动器控制器等，航电仿真节点包括大气机接口等；

飞行员接口单元采集飞控系统在座舱内的信号和角速率陀螺、加速度计等主要传感器信号，通过1394B总线传递给飞机管理系统计算机，经飞机管理系统计算机处理后，再传递给作动器进行驱动，控制相关舵面或阀门；

远程接口单元采集分布在机上各个位置的机电系统的各传感器的传感器信号，通过1394B总线传递给飞机管理系统计算机，经飞机管理系统计算机处理后，再传递给机电设备；

大气机单元靠压力传感器、温度传感器、迎角传感器和侧滑角传感器等数字传感器得到原始参数，如静压、全压、总温、迎角、侧滑角等，再把这些参数通过输入接口传递到相应的转化设备上去，得出飞机的当前飞行数据和外部飞行环境的各项参数和数据，如飞行高度、垂直变化率、指示空速、真空速、马赫数、大气静温等。这些参数和数据将提供仪表系统进行指示或显示，也供给交联的飞机管理系统计算机使用；

作动器控制器单元用于向作动器发送控制指令，并可人为注入电源故障，进行误操作指令仿真；

电源模块模拟机上电源，用于飞机管理系统的各机载设备供电，并可人为注入电源故障，进行仿真。

网络接口耦合器9以在机载交联设备、飞机模型仿真间建立数据通信连接为目标，由网络接口板卡、网络线缆、交换机模块组成，构建数据通信媒介；

采用以太网作为网络线缆，传输由飞机模型仿真到机载交联设备的舵面操纵、座舱操纵、系统状态指令、大气、惯导等信号；传输由机载交联设备到飞机模型仿真的设备状态信息。

飞机模型仿真10配备功能完全、工作可靠的检测应用软件，提供仿真模型库及组件模块、控制算法库及组件模块、大气数据系统组件模块、惯导系统组件模块、无线电高度表组件模块，开发专门的软件组件模块实现对应的仿真功能；

仿真模型库及组件模块完成仿真模型库的建立、维护、更新、管理等，便于对模型库中各仿真模型的调用执行；

控制算法库及组件模块完成控制算法库的建立、维护、更新、管理等，便于对算法库中各控制算法的调用执行；

大气数据系统组件模块按照飞机管理系统测试需要，调用大气数据系统仿真模型，执行仿真算法，完成压力传感器、温度传感器、迎角传感器和侧滑角传感器等传感器的仿真；

惯导系统组件模块按照飞机管理系统测试需要，调用惯导系统仿真模型，执行仿真算法，完成惯导系统状态参数的仿真；

无线电高度表组件模块按照飞机管理系统测试需要，调用无线电高度表仿真模型，执行仿真算法，完成无线电高度表状态参数的仿真。

座舱操纵系统11按照飞机管理系统测试需要，由试验人员调用座舱操纵系统的仿真模型，执行仿真算法，完成座舱操纵指令的输入仿真。

可视化环境12以规范化的流程引导试验人员完成飞机管理系统的试验，用可视化的方法指示试验人员按压操作开关按钮或者旋转旋钮，进行各种参数的设置，以及相关指令的输入；

可视化环境通过数字显示屏以虚拟现实的方法实现飞机管理系统操纵装置的界面，所显示的开关按钮、指令输入旋钮、状态参数显示窗口对应于真实飞机上的开关按钮、指令输入旋钮、状态参数显示窗口；

可视化环境以规范化、标准化、流程化的方式，辅以简洁、醒目的条目化形式，显示座舱操纵系统的操作流程、操作方式和参数设置，引导试验人员按照试验要求对座舱操纵系统进行操作。

飞机管理系统计算机2是飞行控制系统和机电控制系统的物理载体。在每个飞机管理系统计算机下，挂载3路数据总线，每路均采用200MB/s的1394B总线，分别挂接远程接口单元、飞行员接口单元、作动器控制单元等仿真设备。通过飞机管理系统计算机发送帧起始包进行同步，通信分为自主与非自主两种方式，自主方式不经过CPU模块，在总线层级直接转发，非自主为必须经过CPU模块转发。

飞行控制系统3由电传飞行控制、自动飞行控制、高升力飞行控制三个模块组成，由飞机管理系统计算机作为硬件载体实现分级分层控制。飞行控制系统接收输入指令后，进行内部逻辑解算，再将相关执行信号通过各远程节点发送给飞机模型仿真，进行飞机运动方程的解算，并将飞机此时的状态通过可视化环境进行实时显示。

机电控制系统4由燃油控制、液压控制、环境控制等模块组成，由飞机管理系统计算机作为硬件载体实现分级分层控制。机电控制系统接收输入指令后，进行内部逻辑解算，再将相关执行信号通过各远程节点发送给二级控制器实现系统的闭环控制，并将飞机当前的状态通过可视化环境进行实时显示。

如图2所示的飞机管理系统控制装置界面提供有：空速辅助模态接通201选择开关、辅助操作步骤202显示窗口、低能量告警模态接通203选择开关、突防模态接通204选择按开关、全机模态205显示窗口、重心控制模态接通206选择开关、飞机重心207参数显示窗口、重心控制208设置旋钮；

以及其他用于状态参数显示的参数显示窗口。

飞机管理系统实现空速辅助、低能量告警、突防控制、重心控制等飞机级综合功能，进行空速辅助功能试验时，需要打开空速辅助模态接通201选择开关，执行功能试验；

进行低能量告警功能试验时，需要打开低能量告警模态接通203选择开关，执行功能试验；

进行突防控制功能试验时，需要打开突防控制模态接通204选择开关，执行功能试验；

进行重心控制功能试验时，需要打开重心控制模态接通206选择开关，执行功能试验。

本发明的一种飞机管理系统的试验系统及其方法流程说明了其实现方法，如图3所以，包括以下详细步骤：

S1：试验开始，执行301，按照试验测试需要完成的任务，初始化测试系统，设置测试系统的初始状态；

S2：执行302，飞机管理系统上电，检查飞机管理系统的工作状态正常，具备试验测试条件；

S3：执行303，飞机管理系统实现空速辅助、低能量告警、突防控制、重心控制等飞机级综合功能，以低能量告警功能为例，梳理操作过程；

S4：执行304，操作座舱操纵系统，设置当前试验的飞机构型状态参数和飞机飞行高度；

S5：执行305，对飞机的飞行阶段进行判断，如果处于着陆阶段，跳转入S6，如果不处于着陆阶段，跳转入S4，重新设置飞行高度；

S6：执行306，采集飞机信号；

S7：执行307，从飞机信号中，采集飞机的高度信号，与S13并行执行；

S8：执行308，对飞机高度信号的有效性进行判断，如果信号有效，跳转入S9，如果信号无效，跳转入S8，重新判断信号有效性；

S9：执行309，对飞机低势能状态进行判断，即飞机飞行高度是否大于等于对应飞机距离仪表着陆系统下滑台水平距离的低势能边界值，如果处于低势能状态，跳转入S11，如果不处于低势能状态，跳转入S10；

S10：执行310，向航电系统发送“飞机势能正常”信息；

S11：执行311，向航电系统发送“低能量告警-低势能告警”信息；

S12：执行312，向航电系统发送相应的低势能改出方法；

S13：执行313，从飞机信号中，采集飞机的空速信号；

S14：执行314，对飞机空速信号的有效性进行判断，如果信号有效，跳转入S15，如果信号无效，跳转入S14，重新判断信号有效性；

S15：执行315，对飞机低动能状态进行判断，即飞机空速是否小于操纵力限制下能产生+1.3g稳态法向过载的最小速度，如果处于低动能状态，跳转入S17，如果不处于低动能状态，跳转入S16；

S16：执行316，向航电系统发送“飞机动能正常”信息；

S17：执行317，向航电系统发送“低能量告警-低动能告警”信息；

S18：执行318，向航电系统发送相应的低动能改出方法；

S19：执行319，对飞机的飞行阶段进行判断，如果未处于着陆阶段，跳转入S5，如果处于着陆阶段，跳转入S20；

S20：执行320，结束试验。

本发明设计了一种飞机管理系统的试验系统及其方法。通过可视化环境对飞机管理系统试验现场中的各种操作进行引导，实现试验的规范化操作，提高试验效率。

本发明不局限于上述飞机管理系统的试验系统及其方法，任何人在发明的启示下都可得出其他试验系统及其方法，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种飞机管理系统的试验系统，其特征在于，包括：接口测试设备(1)、总线耦合器(5)、总线监控设备(6)、总线分析仪(7)、机载交联设备(8)、网络接口耦合器(9)、飞机模型仿真设备(10)、座舱操纵系统(11)、可视化设备(12)；该试验测试系统以飞机管理系统计算机(2)、飞行控制系统(3)、机电控制系统(4)为试验对象，进行飞机管理系统测试中的节点通讯、模态切换、余度管理及控制策略相关功能的仿真，并通过可视化设备对试验中各项操作进行引导；

其中，飞机管理系统计算机(2)通过总线耦合器(5)与机载交联设备(8)通信连接；机载交联设备(8)通过网络接口耦合器(9)与飞机模型仿真设备(10)通信连接；飞机模型仿真设备(10)分别与座舱操纵系统(11)、可视化设备(12)通信连接；飞机管理系统计算机(2)还分别与接口测试设备(1)、飞行控制系统(3)、机电控制系统(4)通信连接；总线耦合器(5)还分别与总线监控设备(6)、总线分析仪(7)通信连接；

接口测试设备(1)以测试飞机管理系统计算机(2)、飞行控制系统(3)、机电控制系统(4)为主，飞机管理系统计算机(2)具有开发/调试接口；

总线接口耦合器(5)以在飞机管理系统计算机(2)、总线监控设备(6)、机载交联设备(8)间建立数据通信连接为目标，构建数据通信媒介；

总线监控设备(6)对总线接口耦合器(5)中1394B总线进行数据监控，监控到的总线数据用于重要数据备份或者故障数据分析；

总线分析仪(7)根据总线监控设备(6)监控到的总线数据测试1394总线，给出表征总线上信号质量各种参数的报告，完成总线的协议完整性和适应性测试，分析仪测试内容包括波特率、眼图、误码率、差分阻抗、上升电平、下降电平；

机载交联设备(8)用来模拟飞控/机电二级控制器和航电仿真节点，飞控/机电二级控制器包括飞行员接口单元、远程接口单元、作动器控制器，航电仿真节点包括大气机接口；

网络接口耦合器(9)以在机载交联设备(8)、飞机模型仿真设备(10)间建立数据通信连接为目标，构建数据通信媒介；

飞机模型仿真设备(10)开发飞机的传感器系统对应的软件组件模块实现对应的相应功能的仿真；

座舱操纵系统(11)按照飞机管理系统测试需要，由试验人员调用座舱操纵系统的仿真模型，执行仿真算法，完成座舱操纵指令的输入仿真，将该输入作为飞机模型仿真系统的一个输入；

可视化设备(12)以规范化的流程引导试验人员完成飞机管理系统的试验，用可视化的方法指示试验人员按压操作按钮或者旋转开关旋钮，进行各种参数的设置，以及相关指令的输入，将该输入和设置作为飞机模型仿真系统的另一个输入；

飞机管理系统计算机(2)是飞行控制系统和机电控制系统的物理载体。

2.根据权利要求1所述的一种飞机管理系统的试验系统，其特征在于，飞行控制系统由飞机管理系统计算机作为硬件载体实现分级分层控制；飞行控制系统接收输入指令后，进行内部逻辑解算，再将相关执行信号通过各远程节点发送给飞机模型仿真，进行飞机运动方程的解算，并将飞机此时的状态通过可视化设备进行实时显示。

3.根据权利要求1所述的一种飞机管理系统的试验系统及其方法，其特征在于，

机电控制系统(4)由飞机管理系统计算机作为硬件载体实现分级分层控制；机电控制系统接收输入指令后，进行内部逻辑解算，再将相关执行信号通过各远程节点发送给二级控制器实现系统的闭环控制，并将飞机当前的状态通过可视化设备进行实时显示。

4.根据权利要求1所述的一种飞机管理系统的试验系统，其特征在于，机载交联设备(8)包括：飞行员接口单元、远程接口单元、作动器控制器单元、大气机单元和电源模块；

飞行员接口单元采集飞控系统在座舱内的信号和角速率陀螺、加速度计的传感器信号，通过1394B总线传递给飞机管理系统计算机，经飞机管理系统计算机处理后，再传递给作动器进行驱动，控制相关舵面或阀门；

远程接口单元采集分布在机上各个位置的机电系统的各传感器的传感器信号，通过1394B总线传递给飞机管理系统计算机(2)，经飞机管理系统计算机(2)处理后，再传递给机电控制系统(4)；

大气机单元靠压力传感器、温度传感器、迎角传感器和侧滑角传感器得到原始参数，再把这些参数通过输入接口传递到相应的机载交联设备(8)上去，得出飞机的当前飞行数据和外部飞行环境的各项参数和数据；这些参数和数据将提供可视化设备(12)进行指示或显示，也供给交联的飞机管理系统计算机(2)使用；

作动器控制器单元用于人为注入电源故障，进行误操作指令仿真；

电源模块模拟机上电源，用于飞机管理系统的各机载设备供电，并可人为注入电源故障，进行仿真。

5.根据权利要求1所述的一种飞机管理系统的试验系统，其特征在于，飞机模型仿真设备包括：仿真模型库及组件模块、控制算法库及组件模块、大气数据系统组件模块、惯导系统组件模块、无线电高度表组件模块；

其中，仿真模型库及组件模块完成仿真模型库的建立、维护、更新、管理，便于对模型库中各仿真模型的调用执行；

控制算法库及组件模块完成控制算法库的建立、维护、更新、管理，便于对算法库中各控制算法的调用执行；

大气数据系统组件模块按照飞机管理系统测试需要，从仿真模型库及组件模块中调用大气数据系统仿真模型，执行控制算法库中的仿真算法，完成压力传感器、温度传感器、迎角传感器和侧滑角传感器的仿真；

惯导系统组件模块按照飞机管理系统测试需要，调用仿真模型库中的惯导系统仿真模型，执行控制算法库中的仿真算法，完成惯导系统状态参数的仿真；

无线电高度表组件模块按照飞机管理系统测试需要，调用仿真模型库中的无线电高度表仿真模型，执行控制算法库中的仿真算法，完成无线电高度表状态参数的仿真。

6.一种飞机管理系统的试验方法，其特征在于，包括：

接收试验需要的某项飞机管理系统综合功能执行指令；

接收试验人员输入的飞机模拟飞行高度；

响应于该指令，在模拟飞机飞行过程中进行该项飞机管理系统综合功能仿真试验。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据仿真试验结果，在可视化环境内飞机管理系统操纵装置的界面显示。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，飞机管理系统综合功能包括：空速辅助、低能量告警、突防控制、重心控制功能。

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